摘要：配电网中三相电压不平衡现象多是由于大风天气或设备原因引起的线路分支跌落保险跌落、杆塔鸟窝搭建等原因引起的。在系统发生电压异常时，都是通过远程监控系统根据电压、信号等综合现象区分故障类型。文中结合现场实际运行经验，对配电网中三相电压不平衡现象的危害进行了说明，总结了引起三相电压不平衡的原因及相应处理方法。为电网调度人员和运行值班人员迅速、准确地处理三相电压不平衡故障提供了参考和帮助。
论文关键词：配电网,三相电压不平衡,消弧线圈,供电可靠性
供电可靠性是指城市供电系统对用户持续供电的能力。统计表明，用户停电故障中80％以上由配网系统的故障引起，对用户供电可靠性有很大影响。配电网中三相电压不平衡现象是电网异常和故障的反映。调度员若能根据三相电压不平衡现象准确判断故障，迅速发布调度指令，隔离故障，恢复运方，可以大大提高对用户的供电可靠性。反之，则可能导致配变烧毁、避雷器爆炸、线路短路，甚至大面积停电事故。
1 三相电压不平衡定义及现状
三相电压不平衡是指在电力系统中各相之间电压不相等或相角不相等，且幅值差超过规定范围，是由各相负载不平衡所造成。配电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，配电网大多是经10／0.4kV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。在装接单相用户时，供电部门遵循的原则是将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等，都造成了三相负载的不平衡。
但随着配电网的扩大，中低压架空导线及电缆出线回路数增多、线路增长，中低压电网对地电容电流亦大幅度增加，当发生单相接地时，其他两相的对地电压要升高√3倍，接地电弧不能自动熄灭而产生电弧过电压，一般为3~5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，因此配电网若在三相负荷不平衡度较大情况下运行，最终发展为相间短路将会给配电网与电气设备造成不良影响。
2常见三相电压不平衡现象
通过配电网运行情况我们可以看出，常见的三相电压不平衡有系统完全接地、不完全接地、间歇性接地、弧光接地、由接地诱发的谐振、线路发生断线等现象，举例如下：
2.1 完全接地
如果发生完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相电压上升为线电压，零序电压3U0上升至100V，并发出母线接地信号。此类接地原因主要有：电缆击穿、线路上搭有异物、针瓶击穿、电缆故障等。例如下表所示：
变电站
线路
电压
（Ua/Ub/Uc kV/3U0 V）
接地原因
韩桥变
515
马家湖线
0.2/10.8/10.7/117.5
变压器上面A相避雷器击穿
园台变
514
沿山线
10.3/10.7/0.4/104.4
9#杆真空开关刀闸C相支撑绝缘子击穿
2.2 不完全接地
如果发生不完全接地，故障相电压下降但不为零，非故障相电压上升至相电压与线电压之间，零序电压3U0上升至整定值，发出母线接地信号。此类接地原因主要有：线路间接接地、配电变压器烧毁、电缆故障等。为尽快选出接地线路，避免事故进一步扩大化，各地区部分变电站根据情况安装了小电流接地选线装置，接地时可供调度员们参考。例如下表所示：
变电站
线路
电压
（Ua/Ub/Uc kV/3U0 V）
接地原因
田老庄变
514田梁线
8.3/8.6/2.8/59
2#杆真空开关C相接点打火放电
田老庄变
514田梁线
8.2/2.7/8.0/57.5
黑山墩变支线变压器侧B相线圈烧坏，变压器外壳接地。
2.3 间歇性接地
如果发生间歇性接地，接地现象时有时无，间歇性出现。非故障故障相电压时增时减或有时正常，零序电压3U0也时增时减或有时正常不稳定，接地信号也是发信、复归伴随出现。此类接地原因主要有：扎线松动、风天异物搭接在线路上等。例如下表所示：
变电站
线路
电压
（Ua/Ub/Uc kV/3U0 V）
接地原因
太阳山变
522车站线
间歇性接地
210#杆针瓶绑线松开随风搭在横担上
园台变
514沿山线
间歇性接地
吕光弟石料厂支线6#杆扎线断了
2.4 弧光接地
如果发生弧光接地，电压表指示不稳定，非故障相电压上升至额定电压的2.5-3倍，零序电压3U0可能大于100V。会引起此类接地的原因很多：当金属或者其他导体靠近高压线,距离达到放电距离,就会产生电弧放电,当距离足够小,电弧不能自动熄灭,就是弧光接地了，通常发生风吹着树靠近高压线或者其他事故导致的，也有汽车天线靠近等等。
2.5 由接地诱发的谐振
铁磁谐振有分频、基波、高频谐振三种形式，其共同特征是系统电压升高，母线电压互感器的开口三角绕组出现较高电压，不同点是：
分频谐振三相电压依次轮流升高，超过线电压，一般不超过2倍相电压，三相电压表指针在相同范围出现低频摆动；
基波谐振两相电压升高，超过线电压，但一般不超过3倍相电压，一相电压降低但不等于零；
高频谐振三相电压同时升高或其中一相明显升高，超过线电压，但不超过3至3.5倍相电压。
谐振过电压经常造成设备闪络或击穿、电压互感器喷油、冒烟、高压熔丝熔断等。
2.6 线路发生断线
线路发生断相时，相电压特征是三相电压不平衡，断线相电压和中性点电压升高，非断线相电压降低，供电功率减少，零序电压3U0上升至整定值，发出母线接地信号。此类故障主要有：电缆线路被外力挖断、线路某相跌落保险熔断等。例如下表所示：
变电站
线路
电压
（Ua/Ub/Uc kV/3U0 V）
接地原因
田老庄变
514田梁线
7.7/4.6/6.1/32
线路20#杆处A相跌落保险熔断
南川变
524南源线
2.42/8.56/8.29/63.26
150#杆B、C相跌落保险掉相
2.7 电压互感器高压保险熔断
高压保险一相熔断时，熔断相电压显著降低，其他两相电压不变，发出母线接地、电压回路断线信号。但是，如果高压保险未完全熔断，则可能不会发出母线接地信号。若判断为高压保险熔断，可投入冷备的电压互感器，将故障的电压互感器转检修更换熔断相高压保险。例如下表所示：当时35kV I、II段并列运行，发出“35kVI、II母接地”、“35kV I、II母PT断线”信号，当班调度员判断为C相高压保险熔断。
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